導(dǎo)語(yǔ)：數(shù)字電視信號(hào)發(fā)射與接收技術(shù)探索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使人們的娛樂(lè)休閑方式越來(lái)越豐富多樣。信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)字電視的發(fā)展。數(shù)字電視給廣大觀眾提供了更為豐富、高質(zhì)量的視聽(tīng)內(nèi)容。但是，受各種條件的限制，目前數(shù)字電視還存在一些問(wèn)題，不能滿足人們對(duì)數(shù)字信號(hào)的高質(zhì)量要求。本文主要從數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射、傳輸及接收等方面就如何提高數(shù)字電視信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；發(fā)射技術(shù)；接收技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了數(shù)字電視信號(hào)的質(zhì)量不斷提高，人們能夠更為便捷地收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目。但是，受一些技術(shù)因素的影響，人們?cè)谑湛磾?shù)字電視節(jié)目時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題，比如有時(shí)候信號(hào)會(huì)不穩(wěn)定，出現(xiàn)信號(hào)突然中斷的情況，有時(shí)候電視畫(huà)面會(huì)不夠清晰。為了保證人們收看到更加高質(zhì)量的電視節(jié)目，必須不斷提高電視信號(hào)的發(fā)射、傳輸及接收技術(shù)，提升數(shù)字電視信號(hào)的傳輸效能。

1數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射技術(shù)

1.1上行發(fā)射站。上行發(fā)射站在信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)中起著重要作用。數(shù)字電視信號(hào)的收發(fā)是通過(guò)衛(wèi)星電視傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，比傳統(tǒng)的電視信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)要復(fù)雜得多。數(shù)字電視信號(hào)的發(fā)射就是由地面上行發(fā)射站向同步衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，主要有單載波和多載波兩種發(fā)射方式。單載波形式是指用一個(gè)載波的調(diào)頻技術(shù)對(duì)一個(gè)固定頻段內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。視頻、音頻數(shù)據(jù)本身沒(méi)有發(fā)射功能，在傳輸出去之前要通過(guò)復(fù)用器進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)層層轉(zhuǎn)換之后才能進(jìn)行傳送。在單載波發(fā)射中，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換是通過(guò)單路復(fù)用器實(shí)現(xiàn)的。這種發(fā)射模式的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)目的所有目標(biāo)可在星上的不同位置實(shí)現(xiàn)。多載波發(fā)射是針對(duì)多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，多載波發(fā)射器也是在上行發(fā)射站進(jìn)行信號(hào)傳遞的。在多載波發(fā)射模式中，在進(jìn)入復(fù)用設(shè)備之前，不同的音頻和視頻信號(hào)要先通過(guò)視頻編碼器和音頻編碼器進(jìn)行壓縮編碼。復(fù)用器包括節(jié)目復(fù)用器和傳輸復(fù)用器，兩者在電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)中是必不可少的。節(jié)目復(fù)用器在上行發(fā)射系統(tǒng)中起著重要作用，主要是按照一定標(biāo)準(zhǔn)將音頻流、視頻流和節(jié)目描述信息轉(zhuǎn)化為節(jié)目傳輸流。傳輸流在被傳送到信道設(shè)備之前，要先統(tǒng)一不同來(lái)源的傳輸流。將不同的傳輸流進(jìn)行合成統(tǒng)一的設(shè)備就是傳輸復(fù)用器。如果傳輸過(guò)程中出現(xiàn)誤差，可以通過(guò)PEC進(jìn)行檢查糾正。在這種發(fā)射方式中，不同的節(jié)目上行到星載設(shè)備上的位置必須要一致。單載波發(fā)射和多載波發(fā)射最大的不同在于信號(hào)轉(zhuǎn)換的過(guò)程及形式。這兩種發(fā)射方式在實(shí)際應(yīng)用中都起著非常重要的作用，可以使原有的節(jié)目信號(hào)得到優(yōu)化，功能單元和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)是相同的。節(jié)目復(fù)用器在單載波發(fā)射和多載波發(fā)射中都必不可少。在節(jié)目信號(hào)發(fā)射過(guò)程中，復(fù)用器居于核心地位。不同型號(hào)的復(fù)用器復(fù)用方向是不同的，其水準(zhǔn)也有很大差別。在選擇復(fù)用器的時(shí)候要以節(jié)目數(shù)據(jù)碼碼流情況來(lái)選擇，使其規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)與節(jié)目數(shù)據(jù)碼流相適應(yīng)，從而保證數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)射質(zhì)量。多載波技術(shù)目前還存在很多問(wèn)題需要克服，如這種發(fā)射需要的設(shè)備較多、上行地點(diǎn)必須統(tǒng)一，等等。而且，在信號(hào)傳輸過(guò)程中，為了達(dá)到發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，信號(hào)形式要進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換。必須強(qiáng)化對(duì)多載波發(fā)射技術(shù)的研發(fā)力度，逐步解決多載波發(fā)射技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，使多載波技術(shù)得到更為廣泛的應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)信息技術(shù)不斷發(fā)展。單載波發(fā)射在技術(shù)上沒(méi)有那么高的要求，信號(hào)數(shù)據(jù)不需要那么多的轉(zhuǎn)化層級(jí)，只要對(duì)節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，就可以進(jìn)入復(fù)用器中完成發(fā)射。但是，單載波一次只能發(fā)送一套節(jié)目數(shù)據(jù)。1.2星載系統(tǒng)。星載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)是數(shù)字信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保障數(shù)字信號(hào)的傳輸質(zhì)量起著重要作用。星載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)包括星載天線、星載轉(zhuǎn)發(fā)器、星載電源等，結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，而且非常龐大。為了提高數(shù)字電視信號(hào)傳輸質(zhì)量，必須要不斷對(duì)星載系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。首先，要適當(dāng)控制星載設(shè)備的體積和質(zhì)量。星載設(shè)備如果質(zhì)量和體積太大，會(huì)影響信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。因此，要通過(guò)技術(shù)革新更嚴(yán)格地控制星載設(shè)備的質(zhì)量和體積，確保其在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。其次，優(yōu)化星載系統(tǒng)各部分的性能，不斷提升信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的效率。星載天線、星載轉(zhuǎn)發(fā)器、星載電源共同控制著數(shù)字信號(hào)的傳輸，每一個(gè)設(shè)備都起著關(guān)鍵作用。在信號(hào)收發(fā)過(guò)程中，星載收發(fā)天線的穩(wěn)定性會(huì)受到很多因素的影響。信號(hào)收發(fā)質(zhì)量受周邊環(huán)境和天線自身重量的影響較大。為了提高信號(hào)收發(fā)質(zhì)量，必須提高星載收發(fā)天線的性能。而且，為了節(jié)省空間并保證較小的體積，一般而言，收發(fā)信號(hào)只需要一副天線就可以了。這對(duì)收發(fā)天線的性能提出了更高的要求。天線的性能必須穩(wěn)定而可靠，能夠較好地適應(yīng)外部環(huán)境。在信號(hào)傳輸過(guò)程中，星載轉(zhuǎn)發(fā)器起著非常關(guān)鍵的作用。星載轉(zhuǎn)發(fā)器的靈敏度很高，功率也更大。其主要作用是接收來(lái)自地面的電視信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，再通過(guò)衛(wèi)星天線將處理后的信號(hào)傳輸?shù)降孛?。在信?hào)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，如果有較多的噪音加入，就會(huì)導(dǎo)致電視信號(hào)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。目前，星載電源主要是硅太陽(yáng)能電池。這種電池存在一些缺點(diǎn)，就是電池正反兩面不能接收同樣的陽(yáng)光。如果電池板正向?qū)χ?yáng)，其溫度就較高；如果電池板背面向著太陽(yáng)，其溫度就較低。天氣狀況對(duì)設(shè)備的使用效能也會(huì)造成很大影響，可能會(huì)使星載轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備輸出功率不穩(wěn)定。星載電源還會(huì)因太空中多種微粒的干擾而降低輸出功率。這些都是星載系統(tǒng)需要改進(jìn)的地方。

2數(shù)字電視信號(hào)的接收系統(tǒng)

2.1接收天線與饋源。數(shù)字電視的接收天線主要有拋物面型和橢圓的偏饋型兩種類(lèi)型。拋物面型天線又分為前饋型天線和后饋型天線。前饋型天線成本費(fèi)用相對(duì)較低，但是折損率較高。隨著HEMT等耗盡型器件的應(yīng)用，前饋型天線的質(zhì)量得到很大程度的提高，折損率有所降低，高溫和噪聲情況也得到很大改善。由于接收天線主要在室外工作，其使用壽命受氣候和自然天氣的影響很大。因此，數(shù)字電視的接收天線對(duì)質(zhì)量有很高的要求，要有較強(qiáng)的抗風(fēng)和抗腐蝕性。偏饋型饋源的位置在天線中央稍后。饋源有波紋形、角錐形、圓錐喇叭形等多種形狀，其外面有一層塑料罩，對(duì)饋源能起到很好的保護(hù)作用。天線和饋源接收信號(hào)的效能會(huì)對(duì)數(shù)字電視信號(hào)有重要影響。使用中要盡量保持饋源的角度為0，或者接近0，以保證較高的信號(hào)接收效率。2.2高頻頭。高頻頭的主要作用是使電視機(jī)能夠接收高頻信號(hào)及解調(diào)出視頻信息。衛(wèi)星信號(hào)的低噪聲放大和變頻處理就是通過(guò)高頻頭實(shí)現(xiàn)的。高頻頭先將饋源輸出的高頻信號(hào)進(jìn)行放大，然后再將其轉(zhuǎn)換到950Hz到2140Hz之間的信號(hào)，即第一中頻信號(hào)。高頻頭不僅能放大視頻信號(hào)，而且能處理圖像變形等問(wèn)題，對(duì)保持影像的穩(wěn)定性起著重要作用。高頻頭主要在室外工作，很容易受到外部空間環(huán)境的影響，因此要選擇噪聲低、振動(dòng)小的高頻頭，以保持高頻頭性能的穩(wěn)定。高頻頭應(yīng)該和星載設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的信號(hào)頻率處于相同的范圍內(nèi)。一般來(lái)說(shuō)，Ku波段的頻率大概在10GHz到13GHz之間，C波段的頻率大概在頻率大概在3.7GHz到4.2GHz之間。2.3衛(wèi)星接收機(jī)。數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)由調(diào)諧器、信道解調(diào)解碼、信源解碼、視頻編碼和音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換等模塊組成。其功能主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和調(diào)試。在調(diào)節(jié)衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，一般會(huì)選擇以首個(gè)中頻信號(hào)為主體，完成信號(hào)的轉(zhuǎn)換后再次將信號(hào)轉(zhuǎn)出。調(diào)諧器主要由前端調(diào)諧電路和后端解調(diào)電路組成。前者的功能是負(fù)責(zé)射頻接收、變頻、濾波、自動(dòng)增益控制等；后者的功能主要是進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、解調(diào)、糾錯(cuò)解碼等。信道解調(diào)解碼的功能主要是糾錯(cuò)，即通過(guò)載波頻率對(duì)模擬轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤進(jìn)行校對(duì)，確保信號(hào)傳輸?shù)恼_性，提升數(shù)字電視的音頻質(zhì)量。信源解碼指的是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，使其與信源編碼對(duì)應(yīng)。通過(guò)視頻編碼器編碼，可以分析色差信號(hào)和亮度信號(hào)，進(jìn)而將視頻信號(hào)傳輸出去。數(shù)字音頻信號(hào)是通過(guò)轉(zhuǎn)換器解碼實(shí)現(xiàn)的，數(shù)字音頻信號(hào)再通過(guò)模擬的方式被傳輸?shù)诫娨暽?，使用戶能?tīng)到電視的聲音，保證數(shù)字電視正常運(yùn)行。從以上分析來(lái)看，我國(guó)數(shù)字電視信號(hào)在發(fā)射、傳輸及接收等方面都取得了突破性進(jìn)展。但是，不可否認(rèn)，目前我國(guó)數(shù)字電視仍然存在信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題，很多技術(shù)難題需要進(jìn)一步去攻克。必須加大研究力度，不斷優(yōu)化科學(xué)研究的創(chuàng)新機(jī)制，推動(dòng)我國(guó)數(shù)字電視信號(hào)發(fā)送和接收技術(shù)的發(fā)展，提升數(shù)字電視的清晰性和兼容性，更好地為廣大電視觀眾服務(wù)。

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作者:勞曉麗 單位:浙江龍游新西帝電子有限公司